PDF《新一轮制浆技术博弈将迈向何方？》

新一轮制浆技术博弈将迈向何方? ⊙ 费雪国际高级研究员 Stuart Sharp 在制浆造纸领域, 新一轮制浆技术变革是否已经 到来? 对于制浆原材料的讨论始终是一个热点话题, 新 的纤维原料开发技术不断涌现, 但是往往一项新兴技 术的出现都要经过一段时间才能被行业认可, 正如谁能 从一开始就想到星巴克可以最终改变人们喝咖啡的方 式, Netflix改变了美国人民看电视的模式, 而电子商务 极大影响了大众的购物习惯呢? 因此, 一项新兴制浆纤 维原料的技术变革与创新也将经历类似的过程.

针对制浆的原材料问题,美 国SFT公司(Sustainable Fiber Technologies) 推出了一种新的 制浆工艺――The Phoenix Process, 这是一种非木 纤维制浆工艺, 目前仍处于研究阶段, 其最大的优势是 非加压和无硫化生产. S F T公司认为, 这一制浆工艺有 可能对制浆造纸行业发展带来重要影响, 是一种潜在 的技术变革力量.

1 新制浆工艺――The Phoenix Process 为什么说这种新的非木纤维制浆工艺可被视为一 种技术变革力量呢? S F T数据显示, 相比原生漂白阔叶 木浆, 麦秆和其他非木纤维制成的浆料具有更大的价 格优势. 此外, 在北美地区, 非木纤维的推广使用还具 有很大的环保意义. 在北美, 大部分地区的小麦秸秆和其他谷物秸秆 要么被重复耕耘, 要么在地里被焚烧. 然而这两种处置 方法都造成了很多问题. 美国西部小麦秸秆的燃烧导致 空气质量下降, 并释放出大量的温室气体. 显然, 利用 麦秆生产纸浆有望解决这一问题. 在过去的诸多尝试中, 麦秆等农作物残余所制成的 浆料, 其纤维较短, 强度低, 没有产生任何可观的效益. 即便到目前为止, 在美国造纸行业, 用麦草、 谷物秸秆和 其他非木材代替阔叶木来制浆, 其可行性仍然不算很高. 麦秆以及其他非木纤维制浆已经在造纸行业发 展了很长时间, 尤其在林业资源较为缺乏的国家,对 于非木纤维制浆的探索 尤为盛行.在非木纤维制浆 技术的诸多投资中,较为典型的就是中国山东的泉林 纸业.几年前, 泉林在美国弗吉尼亚州切斯特菲尔郡 (Chesterfield County, Virginia) 投资20亿美元建 设工厂 (该工厂之后更名为Vastly) , 主要使用稻草、 玉 米秸秆和其他纤维原料来生产纸张和肥料. 虽然该项 目由于各种原因而搁置, 但是泉林的非木纤维制浆模式 为行业提供了参考. 目前, SFT推出的新型非木纤维制浆工艺――The 专题Special 【延伸阅读】 针对制浆的原材料问题, 美国S F T公司 (S u s t a i n a b l e F i b e r Technologies) 推出了一种新的制浆工艺――The Phoenix Process, 这是 一种非木纤维制浆工艺, 目前仍处于研究阶段, 其最大的优势是非加压和 无硫化生产. S F T公司认为, 这一制浆工艺有可能对制浆造纸行业发展带 来重要影响, 是一种潜在的技术变革力量.

64 Phoenix Process?已经在测试之中, 经过了一系列研 究, 目前已经开始使用这种工艺进行各种非木纤维制浆 试验, 并最终完成整个造纸流程. 目前已经测试了小麦 秸秆、 苜蓿、 其他谷物秸秆和各种草类, 并对特定纸浆 的测试结果进行了记录. 1.1 试验结果 对于这种新的制浆工艺, 业内最关心的问题就是 纤维长度. 非木纤维加权平均纤维长度如图1所示, 与 行业规定的平均纤维长度相比, 这种新的非木纤维制 浆工艺的纤维长度是在合理范围之内的. 另一个行业较为关心的因素是纤维强度, 对此, S F T测试了不同纤维制浆的抗张和撕裂强度, 如图2和图3显示. 在产品强度开发方面, 非木纤维也还有很大 的发展空间. 在对每种纤维特性有一定了解之后,还有必要进 一步了解不同纤维间的相互作用, 研究一种纤维制成的 纸浆与其他纤维纸浆在真实情况下的相互影响, 保证混 合纸浆应用的稳定性. 图4记录了混有针叶木浆的麦草 浆制成的纸张试验结果, 针叶木浆和麦草浆比例不同, 则最终制成的纸张特性也有所区别. 正如预期的那样, 100%针叶木浆制成的纸撕裂指数最高, 不过麦草纤维 制成的纸张, 其抗张强度也处于合理的范围之内. 在包装纸板领域, 产品开发者同样也要关注纸张 的抗压强度和耐折强度, 这对提高包装质量十分关键. 如图5和图6所示, 选取了几种不同纤维制成的纸浆, 数 据显示, 通过Phoenix Process非木纤维制浆工艺所 加工而来的麦草浆, 其抗压和耐折强度要优于O C C纸 浆和阔叶木浆. 1.2 工艺特点 目前, SFT授权的几家已经采用Phoenix Process 工艺的企业所得数据显示, 该非木纤维制浆工艺具有 以下几个特点: 图1 不同纤维纸浆平均纤维长度 图2 不同纤维纸浆抗张强度对比 图3 不同纤维纸浆撕裂指数对比 图4 不同纤维混合比例对纸张特性的影响 专题Special